Геоинформационная система

Построение маршрута

1. Построение маршрута от точки до точки — это понятно
2. Матрица расстояний — сервис, который позволяет построить матрицу расстояний и времени в пути между набором точек отправления и прибытия. Например, если вам нужно расчитать оптимальные маршруты для нескольких курьеров, которым нужно с разных складов доставить товар разным покупателям. Или вы предлагаете клининговые услуги и вам нужно выяснить, какому уборщику будет удобнее из дома добраться до каждого из сегодняшних заказов и составить оптимальную схему перемещения уборщиков.
3. Isochrone API — построение вокруг точки области, до которой можно добраться за одинаковое время. Например, «найти все кафе в 15 минутах ходьбы от положения пользователя».

3aiats

GraphHopper

• Устанавливается на ваш сервер, использует OpenStreetMap для построения маршрутов, работает на Java
• Есть API для геокодирования, построения маршрутов, построения матриц расстояний и оптимизации маршрутов, а также isochrone

MapBox (спасибо ne_kotin)

• Есть API для геокодирования, построения маршрутов, построения матриц расстояний и оптимизации маршрутов.
• Бесплатно до 100 000 запросов в месяц

Яндекс

• Тарифы от 120 000 рублей в год
• Есть API для построения маршрутов и матриц расстояниц
• Учитывает пробки, в том числе прогнозируемые на заданное время в будущем
• Умеет строить маршруты пешеходные, на транспорте личном и общественном

3aiats

Google Directions Api

• Тариф 5$ либо 10$ за 1000 запросов. 10 – если используется оптимизация с учетом пробок и промежуточных путевых точек. 5 – если просто маршрут между 2 точками.
• По функциям аналог сервиса Яндекса для построения маршрутов между 2 точками, но имеет больше настроек
• В частности, умеет предлагать несколько альтернативных маршрутов

Google Roads API

• Тариф 10$ за дороги и 20$ за 1000 запросов к Speed Limit

2Гис Логистика

• Сервис для построения маршрутов
• 5 маршрутов в день за 3500 рублей в месяц, готовы обсуждать повышение лимита
• За отдельные деньги есть отслеживание перемещения курьера и другие доп функции

3aiats

Подключение местных систем координат

В зависимости от версии QGIS  подключение параметров местной системы координат (МСК) производится через следующие форматы:

• PROJ4 — для версий QGIS 3.8 и ниже;
• WKT — для версий QGIS 3.9 и выше.

Добавление местных систем координат в QGIS производится через меню «Установки / Пользовательские проекции…». Добавляем пользовательскую систему координат через нажатие на кнопку «+», затем прописываем название проекции в каталоге по строке «Имя». Далее выбираем необходимый формат описания проекции WKT или PROJ4.

Формирование пользовательской системы координат в QGIS версии 3.14

Прописываем параметры проекции в зависимости от выбранного формата и проверяем его на правильность оформления через кнопку «Validate».

Для общего примера возьмем универсальные параметры местных систем координат для MapInfo. Ниже приведен пример строки проекции МСК-12 зоны 1 в формате для прописывания в файле проекций MapInfo:

МСК в формате PROJ4

На основе примера строки проекций для MapInfo в QGIS эта строка будет выглядеть следующим образом (смотрите внимательно некоторые параметры меняются знаки с «-» на «+»):

Структура файла PROJ4

https://youtube.com/watch?v=jW-aAfINj34%3F

МСК в формате WKT

Вот честно не могу сказать с какой версии произошел переход от proj4 к wkt по прописыванию параметров пользовательских проекций. Но тенденция к переходу к описанию проекций или систем координат через wkt-формат прослеживалась давно и рекомендовалась разработчиками данной программы. Покажем пример формирования такого файла в версии QGIS 3.14.

Структура файла WKT

Дальнейшее развитие

С 70-х гг. благодаря государственной поддержке появились экспериментальные проекты по применению ГИС в системах навигации и вывоза мусора, транспортном движении и пр.

С 80-х гг. начался период развития на коммерческой основе. Рынок наполнился массой программных средств, появились всевозможные приложения, количество пользователей, узнавших, что такое ГИС-технологии, превысило число специалистов-профессионалов.

В настоящий период, который можно назвать пользовательским, благодаря высокой конкуренции в среде производителей стало возможным создание тематических групп потребителей, проведение телеконференций, формирование единой мировой геоструктуры.

Классификация ГИС

По территориальному охвату:

• глобальные ГИС;
• субконтинентальные ГИС;
• национальные ГИС;
• региональные ГИС;
• субрегиональные ГИС;
• локальные или местные ГИС.

По уровню управления:

• федеральные ГИС;
• региональные ГИС;
• муниципальные ГИС;
• корпоративные ГИС.

По функциональности:

• полнофункциональные;
• ГИС для просмотра данных;
• ГИС для ввода и обработки данных;
• специализированные ГИС.

По предметной области:

• картографические;
• геологические;
• городские или муниципальные ГИС;
• природоохранные ГИС и т. п.

Если помимо функциональных возможностей ГИС в системе присутствуют возможности цифровой обработки изображений, то такие системы называются интегрированными ГИС (ИГИС). Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов, обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС оперируют пространственно-временными данными.

Основные компоненты гис Аппаратные (технические) средства

К основным компонентам ГИС относят: технические (аппаратные) и программные средства, информационное обеспечение.

Требования к компонентам ГИС определяются, в первую очередь, пользователем, перед которым стоит конкретная задача (учет природных ресурсов, либо управление инфраструктурой города), которая должна быть решена для определенной территории, отличающейся природными условиями и степенью ее освоения.

Технические средства – это комплекс аппаратных средств, применяемых при функционировании ГИС: рабочая станция или персональный компьютер (ПК), устройства ввода-вывода информации, устройства обработки и хранения данных, средства телекоммуникации.

Рабочая станция или ПК являются ядром любой информационной системы и предназначены для управления работой ГИС и выполнения процессов обработки данных, основанных на вычислительных или логических операциях. Современные ГИС способны оперативно обрабатывать огромные массивы информации и визуализировать результаты.

Ввод данных реализуется с помощью разных технических средств и методов: непосредственно с клавиатуры, с помощью дигитайзера или сканера, через внешние компьютерные системы. Пространственные данные могут быть получены электронными геодезическими приборами, либо по результатам обработки снимков на аналитических фотограмметрических приборах или цифровых фотограмметрических станциях, непосредственно с помощью дигитайзера и сканера, электронными геодезическими р.анализ почв и др.ктах природной среды. я.

Устройства для обработки и хранения данных сконцентрированы в системном блоке, включающем в себя центральный процессор, оперативную память, внешние запоминающие устройства и пользовательский интерфейс.

Внешние запоминающие устройства подключаются к компьютеру, в качестве таких устройств используются: дискеты (1.44 Мбайт), ZIP- диски (100 Мбайт), Магнитные жесткие диски (свыше 30 Гбайт). Для архивации данных служат оптические и магнитные диски CD-ROM и DVD-ROM с емкостью от 650 Мбайт до 9.0 Гбайт.

Устройства вывода данных должны обеспечивать наглядное представление результатов, прежде всего на мониторе, а также в виде графических оригиналов, получаемых на принтере или плоттере (графопостроителе), кроме того, обязательна реализация экспорта данных во внешние системы.

Задачи, решениями которых занимается ГИС

Информационная географическая система общего назначения нацелена на выполнение пяти задач с информационными данными.

• Задача ввода

Для того чтобы ввести данные в систему ГИС, они должны быть трансформированы в конкретный цифровой формат. Преобразование называется процессом оцифровки. Оно может быть автоматизировано благодаря применению сканерной технологии.

Задача манипулирования

Данная задача может возникнуть в том случае, если имеющиеся данные по конкретному проекту необходимо дополнительно изменить из-за требований системы.

Приведем пример: информация географического характера имеет различные масштабы. Линия улиц представлены в одном масштабе, границы округов представлены в другом, а жилые объекты в третьем. Удобнее обрабатывать информацию, если она находится в едином масштабе и в одной картографической проекции. В связи с этим технологии ГИС и предоставляют возможность различных способов манипулирования данными пространственного характера.

Задача управления

Представленная задача дает о себе знать, когда информация географического характера о небольших проектах хранится в виде обычных файлов. Увеличение объема информации и числа пользователей приведет к тому, что использование системы управления будет гораздо эффективнее для хранения, структурирования и управления данными. Для этих целей самой удобной будет реляционная структура, которая содержит данные в табличной форме.

Анализ и запрос

Информационные географические данные позволяют проанализировать земельные участки и объекты со всех стороны. Запрос можно создать с помощью одного щелчка мышки или при помощи иных развитых аналитических средств

Визуализация

Для многих типов операций пространственного характера конечным результатом является результат в виде графика или карты. Самым информативным и эффективным способом представления, хранения и передачи информации географического характера является карта. Состоянием на сегодня, при помощи ГИС, можно создать карту за доли секунды, так как существуют новейшие инструменты, которые развивают криптографию.

Раздел 6.QGis. Концепции

Неделя 6. Раздел 6. Часть 1. QGis. Введение

• Модель интерфейса пользователя.
• Проект и настройки проекта.
• Слои и источники.
• Работа с файлами, СУБД и удаленными хранилищами данных.
• Стили.
• Операции и инструменты.
• Анализ данных.
• Открытая архитектура.
• Модули, управление модулями.
• Консоль, механизм сценариев.
• Справочные материалы.

Неделя 6. Раздел 6. Часть 2. QGis. Входные данные.

• Источники. Библиотека GDAL.
• Файловые форматы векторных данных: shapefile, GeoPackage.
• Файловые форматы растровых данных: GeoTIFF, варианты с файлами привязки.
• WKT/WKB. Интернет-источники, форматы WMS/WMTS, XYZ, WFS и другие.
• QuickOSM, пример получения данных для Клинского района.

История ГИС

Пионерский период (поздние 1950е — ранние 1970е гг.)

Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.

• Появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) в 50-х годах.
• Появление цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60-х.
• Создание программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров.
• Создание формальных методов пространственного анализа.
• Создание программных средств управления базами данных.

Период государственных инициатив (нач. 1970е — нач. 1980е гг.)

Государственная поддержка ГИС стимулировала развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям:

• Автоматизированные системы навигации.
• Системы вывоза городских отходов и мусора.
• Движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях и т. д.

Период коммерческого развития (ранние 1980е — настоящее время)

Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных.

Пользовательский период (поздние 1980е — настоящее время)

Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.

ГИС в России

Рынок ГИС России

В 2012 году рынок геоинформационных услуг в России сохранил динамику роста, увеличившись на 20%. Такой же показатель отмечался и в 2011 году; тогда в денежном выражении объем отечественного рынка геоинформатики составил 1,2 млрд. долларов США. В 2012 году эта цифра достигла $ 1,5 млрд; из них порядка 15% приходится на собственно разработку, внедрение и сопровождение информационных систем (в том числе, корпоративные ГИС), 40% – на сектор спутниковой навигации, еще 25% составляет сегмент, связанный со сбором, обработкой и генерированием пространственных данных. Оставшиеся 20% включают в себя геодезические/картографические услуги и специализированное оборудование.

Заместитель директора Esri CIS Сергей Щербина рассказал TAdviser, что существует два прогноза развития рынка ГИС в России на 2013 год: позитивный сценарий предполагает рост на 25%, негативный — рост на 15%.

«Разница в 10 процентных пунктов — это возможность государства внедрять ГИС-системы. Желание и понимание необходимости со стороны государства есть, однако все упирается в финансирование», — рассказал TAdviser Щербина. — Если существующие проекты не будут буксовать, а средства выделяться из бюджета, то оправдается позитивный сценарий. Если не оправдается, то возрастающий интерес со стороны коммерческих организаций позволит рынку вырасти примерно на 15%».

Обзор¶

Так же, как мы используем текстовый процессор для создания документов и работы со словами на компьютере, мы используем ГИС-приложение для работы с пространственной информацией. ГИС это сокращение от Географическая Информационная Система.

ГИС состоит из:

• Цифровые данные — географическая информация, которую вы просматриваете и

  анализируетер используя компьютер и программное обеспечение.

• Аппаратное обеспечение — компьютеры, хранящие, отображающие и обрабатывающие данные.

• Программное обеспечение — программы, запускаемые на компьютерах и позволяющие работать с цифровыми данными. Программы, являющие частями ГИС называют ГИС-приложениями.

ГИС-приложения позволяют открывать электронные карты на компьютере, создавать новые пространственные объекты и добавлять их на карты, изготавливать печатные карты и выполнять пространственный анализ.

Рассмотрим небольшой пример использования ГИС. Представьте себе, что вы медицинский работник и у вас есть записи с датой посещения и местом проживания каждого пациента.

Долгота	Широта	Заболевание	Дата
26.870436	-31.909519	Свинка	13/12/2008
26.868682	-31.909259	Свинка	24/12/2008
26.867707	-31.910494	Свинка	22/01/2009
26.854908	-31.920759	Корь	11/01/2009
26.855817	-31.921929	Корь	26/01/2009
26.852764	-31.921929	Корь	10/02/2009
26.854778	-31.925112	Корь	22/02/2009
26.869072	-31.911988	Свинка	02/02/2009
26.863354	-31.916406	Ветряная оспа	26/02/2009

По этой таблице видно, что больше всего случаев заболевания корью было в январе и феврале. Наш медицинский работник записал расположение каждого пациента, указав координаты (широту и долготу) его дома в таблице. Используя эти данные в ГИС-приложении мы можем намного больше узнать о распределении болезней:

Figure Patterns of illness:

Аппаратное обеспечение ГИС

В качестве одного из определяющих работу системы компонентов рассмотрим компьютерное (аппаратное) обеспечение. Компонента включает непосредственно компьютеры различных типов и периферийные устройства, которые обеспечивают следующие функции:

— вывод макетов карт,

— компьютерные сети и коммуникации для возможности, взаимодействия устройств и пользователей.

В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютеров, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров. Выбор конфигурации компьютера напрямую зависит от задач, решаемых организацией с использованием ГИС-технологий. Следует лишь помнить, что применение ГИС-технологий предполагает непременно работу с графикой, поэтому необходимо оснащение компьютера качественной видеокартой и достаточным объемом видеопамяти. С целью повышения качества работ при создании цифровых карт и повышением производительности труда компьютер должен быть обеспечен монитором не менее 17 дюймов с хорошим разрешением экрана. Учитывая работу с большими объемами информации, что характерно для геоинформационных технологий, необходимостью хранения этой информации и обмена ею, компьютер должен быть оснащен устройствами для записи CD-дисков. Все остальные параметры определяются использованием данного компьютера для решения конкретных задач. Для компьютера, используемого в качестве сервера важен объем жесткого диска. При решении задач анализа и моделирования необходим компьютер, обладающий мощным процессором.

Дата добавления: 2015-07-06 ; просмотров: 673 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Формирование карты через обменные форматы

В качестве формирования векторной кадастровой карты могут выступать xml файлы кадастровых планов территорий Росреестра. Но рабочих вариантов подключения КПТ в QGIS на момент написания статьи нет. Для возможности использования данных кадастровых планов территории приходится использовать обменные форматы данных:

1. shp файлы с КПТ;
2. mif/mid файлы с КПТ.

В QGIS подключение широко используемых обменных форматов от ArcGis (shp) и MapInfo (mif/mid) не составляет каких то трудностей, как обычный векторный слой. Для выполнения данной операции необходимо в открытом проекте через меню «Слой / Менеджер источников» во вкладке «Вектор» подключить соответствующий файл или группу файлов векторного обменного формата в строке «Источник».  В сплывшем окне «Открыть OGR-Совместимый Векторный набор данных» находим каталог расположения файлов и выбираем необходимые для подключения через нажатие кнопки «Ctrl» на клавиатуре и щелчка мыши.

Подключение OGR-совместимых векторных слоев в QGIS

КПТ в форматах shp, mif/mid и dxf

Можно задаться вопросом «Как получить из xml файла кадастрового плана территории карту в векторным формате для какой либо ГИС?». Для этого я использую ГИС Панорама в демо-режиме, которая позволяет загрузить xml-файл КПТ во внутренний формат SIT (SITX) ГИС Панорама. После чего, производится экспорт в SHP или MIF/MID или DXF форматы.

Кроме этого имеются сторонние онлайн агрегаторы по преобразованию из XML файла в вышеуказанные форматы, но тем самым вы дарите им свои xml-ки. Так что пока приводит данные ресурсы в этой статье не буду.

[править] 5. Основные игроки

Скорость внедрения ГИС в Интернет, как и развитие компьютерных технологий в целом, является достаточно бесконтрольным процессом. В тоже время, в геоинформационном сообществе существует целый ряд ключевых организаций — «законодателей мод» — которые различными методами регулируют деятельность разработчиков. Наиболее удобным способом такого «контроля» в современном сообществе становится внедрение и продвижение определенных стандартов, протоколов и RFC разработки. Разберемся, какие типы организаций присутствуют на рынке веб-гис, приведем краткую классификацию с примерами активных представителей:

Opensource группы: OSGeo – так же некоммерческая организация, созданная специально для поддержки проектов с открытым кодом, как правило поддерживающихся открытыми сообществами специалистов. Проекты проходящие инкубацию в OSGeo получают и место в совете организации. Президентом организации является Frank Warmerdam, создатель и один из основных авторов GDAL\OGR.

Профессиональные ГИС: ESRI – корпорация специализирующаяся на ГИС и до недавних пор не имевшая особенных конкурентов. Последнее время ESRI активно пытается усилить свои пошатнувшиеся позиции на рынке веб-картографии, развивая ArcGIS Server. Несмотря на наличие на рынке и других игроков (Mapinfo, Autodesk), фактически является стандартом де-факто.

Интернет-гиганты: Google и соратники – группа компаний (включающая так же Microsoft, Yahoo и Yandex) рассматривающая веб-картографические проекты как один из способов размещения рекламы и активно развивающих онлайн присутствие. В основном популярность достигается за счёт предоставления широкому кругу пользователей доступа к ранее недоступным базам данных космической съемки высокого разрешения и сопутствующих технологий маршрутизации и поиска.

Генераторы данных: поставщики пространственных данных, как правило коммерческих, например цифровой картографической информации (Navteq/Teleatlas), спутниковых данных (GeoEye, DigitalGlobe). Последнее время в этом секторе появляются и не коммерческие участники (OpenStreetMap).

[править] 3. История веб-картографии

Переломным моментом стал 2005 год, когда компания Google практически одновременно запустила два глобальных картографических сервиса – Google-Maps и Google-Earth. Ключевым словом в предыдущем предложении является слово «глобальный» — так как ни один из запущенных ранее сервисов не мог похвастаться столь «широкой» географией. Кроме того, был использован принципиально новый подход в организации самого сервиса: вместо классического подхода, в котором пользователь посылает запрос на сервер, ждет обработки и получает обратно сгенерированную «на лету» картинку, все данные были подготовлены и обработаны заранее, что в сочетании с технологиями AJAX, позволило добиться необычно быстрой работы с картами и «бесшовности» данных при навигации.

Последующие три года (до настоящего времени) характеризуются поистине колоссальным интересом к веб-картографии и ее возможностям в целом, а также значительным ростом числа сервисов в той или иной форме использующих картографические веб-технологии. Наиболее важными тенденциями, наблюдаемыми в последние полтора-два года, являются появление большого числа бесплатных проектов реализующих концепцию предоставления предобработанных данных; увеличение возможностей персонификации сервисов; возможности по интеграции собственных данных с существующими сервисами; глобальность сервисов; все большая интеграция таких служб в повседневную жизнь.

Раздел 3.Геопространственный анализ и моделирование

Неделя 3. Раздел 3. Часть 1. Геопространственный анализ

• Формирование и редактирование пространственных данных.
• Геопривязка.
• Картометрические функции.
• Анализ закономерностей.
• Функции расчета близости.
• Построение буферных зон.
• Оверлей.
• Интерполяция.
• Сетевой анализ.
• Комплексные запросы и проблемно-ориентированый анализ.

Неделя 3. Раздел 3. Часть 2. МКМ (математико-картографическое моделирование)

• Фактические данные и моделирование.
• Картографические модели.
• Принципы имитационного моделирования.
• Цели моделирования.
• Комплексирование моделей.
• Интерактивность.  
• Средства моделирования.
• Пример: работа координатора ПСР (картографическая модель).
• Пример: модель распространения лесных пожаров.

Раздел 10.QGis. Растровые слои, пользовательские системы координат и основы геоанализа

Неделя 10. Раздел 10. Часть 1. QGis. Работа с растром. Работа с навигационными приборами. Пользовательские системы координат

• Параметры отображения растровых слоев.
• Виртуальный растр.
• Перепроецирование.
• Калькуляторы растра (встроенный, GDAL, SAGA).
•  Инструмент raster alignment (перепроецирование, обрезка, ресамплинг).
• Пример использования для полевых измерений.
• Постановка задачи исследовательской группе треком и точками, выгрузка в формат GPX.
• Импорт результата (трек, данные, формирование связанного слоя).
• Еще раз про ESPG.
• Пользовательские системы координат, формат PROJ.4.
•  Другие форматы описания СК (WKT, MapInfo).
• Пример определения границ объекта, изначально заданных в МСК-26.

Неделя 10. Раздел 10. Часть 2. Геообработка и анализ (обзор).

• Создание и редактирование векторных объектов.
• Выделение.
• Операции над векторными объектами.
• Преобразования векторных объектов.
• Операции над векторными слоями.
• Растеризация.
• Операции над растровыми слоями.
• Построение регулярных сеток.
• Векторизация.
• Растровый слой как ЦМР (пример – определение области прямой видимости).
• Комплексный пример – обработка данных нетмониторинга.

Раздел 13.QGis. Расширение возможностей алгоритмов обработки за счет Phyton API

Неделя 13. Раздел 13. Часть 1. Введение в язык программирования Python.

• Краткая характеристика языка.
• Интерпретатор.
• Программная модель.
• Типы, объекты.
• Классы и наследование.
• Функции, методы.
• Динамическое связывание.
• Структура кода.
• Выражения.
• Простые операторы.
• Составные операторы.
• Модули, пакеты, импорт.
• Исключения.
• Библиотеки и использование в научной деятельности.
• Пример: работа с библиотекой pyhdf (данные Modis, парсинг формата HDF4).

Неделя 13. Раздел 13. Часть 2. QGis processing framework. Реализация алгоритмов на языке Python.

• Получение представления графической модели на языке Python.
• Класс QgsProcessingAlgorithm, реализация наследника.
• Главный метод. Основные интерфейсы Processing Framework API (краткий обзор).
• Пример – карта бассейнов водосбора.
• Использование консоли Python для вызова библиотечных алгоритмов.
• Для чего это нужно (задачи, не решаемые средствами графического моделирования).

[править] 8. Перспективы

У веб-картографии, в широком понимания этого слова масса перспективных технологий, остановимся на некоторых из них. Помимо простой визуализации и создания данных, пожалуй самым новым аспектом работы с пространственными данными является перенос в веб собственно их обработки и анализа. Это становится возможным благодаря мощному развитию инструментария легко размещаемого на веб-серверах, как открытого GDAL, PROJ, GeoTools, FDO, так и проприетарного ArcGIS Server.

Cloud Processing

Развитие арендуемой системы распределенной обработки E2/E3 Amazon AWS («облако») предоставляет интересные перспективы всем технологиям связанным с большими объемами данных. Amazon в данном случае выступает с инициативой отличной от привычного уже подхода других членов большой четверки (Google, Amazon, Microsoft, Yahoo) сосредоточившихся на доставке графических данных конечному пользователю (ссылка?). Использует «облако» E2-E3 и WeoGeo — передовой сервис распространения самих пространственных данных, исходные «реальные» данные дистанционного зондирования могут занимать терабайты и предоставление подобного сервиса требует использование мощностей Amazon WMS. WeoGeo одна из первых компаний начавшая использовать их применительно к пространственным данным. Буквально на днях стало известно, что туда же, в «облако» с помощью опыта WeoGeo переходит и Spatial ETL (разработка компании Safe Software), что означает распределение нагрузок не только на доставку но и конвертацию огромных массивов данных. Другой интересной, но пока еще не использованной технологией параллельных вычислений, являются системы подобные Digipede или opensource системе распределенной обработки Hadoop.

Анализ данных

Анализ пространственных данных нужен не только большим компаниям, но и конечному пользователю для решения повседневных задач. Современные средства позволяют публиковать в веб не только данные или их представление, но и отдельные аналитические операции. Например, имея модель процесса построенную с помощью ArcGIS, ее можно опубликовать с помощью ArcGIS Server и использовать в ArcGIS Explorer для обработки данных прямо в веб. Простой пример – вы велосипедист и хотите проложить оптимальный маршрут с учетом рельефа по пересеченной местности, другой пример вы домовладелец и ваш дом расположен рядом с рекой, вы хотите знать как разольется река при увеличении ее уровня на N метров. В последнее время появляются и opensource средства анализа данных, например WPServer (от создателей OpenLayers).

Общая характеристика ГИС и термины, связанные с этим понятием

Информационные географические системы предназначены для хранения, анализа, графической визуализации и сбора данных пространственного характера.

На географическом языке ГИС является инструментарием, позволяющим проводить анализ и поиск, заниматься редактированием цифровых карт и остальной вторичной информации о тех или иных объектах.

Широкое применение ГИС прослеживается в следующих сферах деятельности: метеорологии, геологии, экологии, картографии, экономике, муниципальном управлении, обороне и во многих других областях.

Существуют следующие виды ГИС по охвату территории:

• субконтинентальные;
• региональные;
• глобальные;
• национальные;
• субрегиональные;
• местные;
• локальные.

К данным, имеющим пространственный характер, относят такие данные, которые описывают местоположение объектов в пространстве. Информационные географические системы дают возможность запрашивать, удалять, добавлять, обновлять, анализировать и просматривать эти данные. Данные, имеющие пространственный характер, могут быть представлены в двух основных формах:

• в векторной графике;
• в виде растров.

Растровое изображение представляет собой двухмерный массив точек, в котором каждая точка имеет собственный цвет.

Процесс оформления «подложки» цифровой карты, как правило, следующий. Сначала используют растровую графику, а после, поверх нее, накладывают векторную геометрию. Положительным моментом использования растровых изображений является то, что можно использовать огромное их количество при минимальном объеме памяти.

Отрицательным моментом является то, что увеличивая растровое изображение, мы получаем заниженное его качество. Следует отметить, что различные масштабы используют растры различного территориального охвата и разрешения. Они постоянно сменяют друг друга при уменьшении и увеличении картинки.

Векторная графика отыгрывает значительную роль в терминологии ГИС. Она представляет собой геометрию, изображенную в виде наборов координат. Вне зависимости от масштабирования картинки, она имеет высокое качество изображения.

Векторные пространственные данные и их виды:

• Точечная геометрия

Как правило, точечная география представляет собой точку определенного цвета, изображенную на карте. Бывают случаи, когда ГИС заменяет точку иконкой, стрелкой, векторным символом или растровым рисунком.

Линейная геометрия

Использовать линейную геометрию целесообразно исключительно в тех случаях, когда важно продемонстрировать показатели площади и протяженности. Это относится к рекам, дорогам, территориальным границам и подобным объектам

Площадная геометрия

Использования площадной геометрии актуально, когда важными объектами на карте считаются абсолютно все.

Использование информационных географических систем позволяет ответить на следующие вопросы:

• Что конкретно расположено в таком-то конкретном месте?
• Где конкретно это расположено?
• Какие изменения произошли с такого-то периода?
• Какие существуют пространственные структуры?
• Что случится, если на карте появится новая дорога?

Раздел 9.QGis и пространственно-ориентированные базы данных

Неделя 9. Раздел 9. Часть 1. Пространственно-ориентированные расширения БД (поддержка геоданных)

• Пространсвенные расширения: подход  
• OpenGIS Consortium (OGC) – “ Simple Features for SQL”.
• WKB/WKT.
• Реализация в рамках PostGIS (расширения PostgreSQL).
• EWKB/EWKT (3DM, 3DZ, 4D координаты). SRID.
• Типы данных GEOMETRY и GEOGRAPHY.
• Функции доступа.
• Примеры использования в запросах.

Неделя 9. Раздел 9. Часть 2. QGis. Работа с базами данных.

• Менеджер БД (модуль DB Manager).
• Создание, модификация, доступ к БД (на примере PostGIS).
• Конфигурирование и запуск сервера БД, использование утилиты pgAdmin.
• Создание слоев с источником PostGIS.
•  Формирование запросов.
• Примеры запросов в QGis.
• Использование представлений.
• Альтернативы.
• SpatiaLite/GeoPackage.
• Механизм фильтров для слоя.

Программное обеспечение

Программные средства – совокупность программных средств, реализующих функциональные возможностей ГИС, и программных документов, необходимых при их эксплуатации.

Структурно программное обеспечение ГИС включает базовые и прикладные программные средства.

Базовые программные средства включают: операционные системы (ОС), программные среды, сетевое программное обеспечение и системы управления базами данных. Операционные системы предназначены для управления ресурсами ЭВМ и процессами, использующими эти ресурсы. На настоящее время основные ОС: Windows и Unix.

Любая ГИС работает с данными двух типов данных — пространственными и атрибутивными, следовательно, программное обеспечение должно включить систему управления базами тех и других данных (СУБД), а также модули управления средствами ввода и вывода данных, систему визуализации данных и модули для выполнения пространственного анализа.

Прикладные программные средства предназначены для решения для специализированных задач в конкретной предметной области и реализуются в виде отдельных модулей (приложений) и утилит (вспомогательных средств).

Источник